不同应力条件下亚微米MOSFET''s热载流子退变特性实验研究

本文对N沟道亚微米器件在不同应力条件下的热载流子退变特性进行了实验研究。实验结果表明:热空穴注入对器件的热载流子退变特性有重要影响。文章对不同应力条件下器件中的热空穴注入与热电子注入的相互作用进行了分析。     

深亚微米抗辐照PDSOI nMOSFET的热载流子效应

基于中国科学院微电子研究所开发的0.35 μm SOI工艺,制备了深亚微米抗辐照PDSOI H型栅nMOSFET.选取不同沟道宽度进行加速应力实验.实验结果表明,热载流子效应使最大跨导变化最大,饱和电流变化最小,阈值电压变化居中.以饱和电流退化10%为失效判据,采用衬底/漏极电流比率模型,对器件热载流子寿命进行估计,发现同等沟道长度下,沟道越宽的器件,载流子寿命越短.     

nMOSFET’s界面对热空穴俘获率的研究

本文中，我们利用ｎＭＯＳＦＥＴ’ｓ器件反向关态电流对器件的热空穴的俘获率（我们定义它为在一个热载流子应力过程中界面俘获的空穴量）进行了初步的探讨．结果表明，热空穴的俘获率随应力时间呈对数增长；与漏附近栅氧中的纵向电场有直接的关系；与热空穴的注入效率没有明显的联系．     

脉冲应力增强的NMOSFET′s热载流子效应研究

本文研究了交流应力下的热载流子效应 ,主要讨论了脉冲应力条件下的热空穴热电子交替注入对NMOSFET′s的退化产生的影响 .在脉冲应力下 ,阈值电压和跨导的退化增强 .NMOSFET′s在热空穴注入后 ,热电子随后注入时 ,会有大的退化量 ,这可以用中性电子陷阱模型和脉冲应力条件下热载流子注入引起的栅氧化层退化来解释 .本文还定量分析研究了NMOSFET′s退化与脉冲延迟时间和脉冲频率的关系 ,并且给出了详细的解释 .在脉冲应力条件下 ,器件的热载流子退化是由低栅压下注入的热空穴和高栅压下热电子共同作用的结果     

新型槽栅nMOSFET热载流子效应的模拟研究

应用二维器件仿真程序 PISCES- ,对槽栅结构和平面结构器件的特性进行了模拟比较 ,讨论了槽栅结构 MOSFET的沟道电场特征及其对热载流子效应的影响。槽栅结构对抑制短沟道效应和抗热载流子效应是十分有利的 ,而此种结构对热载流子的敏感 ,使器件的亚阈值特性、输出特性变化较大     

电路级热载流子效应仿真研究

随着集成电路制造工艺的不断进步,沟道长度、结深、栅氧厚度等特征尺寸不断减小,而电路的电源电压没有按比例减小,易造成MOSFET的电流-电压特性退化,需要提前在设计阶段加以考虑。对电路长期可靠性问题中的热载流子效应(HCI)进行了仿真研究。     

反向关态电流在热载流子蜕变效应研究中的应用

本文研究了ｎＭＯＳＦＥＴ’ｓ器件的反向关态电流（Ｉｏｆｒ）特性．我们发现，刚受过热载流子应力的器件Ｉｏｆｒ呈现一个突然的增高，而在随后的一段时间里（我们定义其为弛豫时间）又呈指数下降，这一现象是由于在热载流子应力过程中注入的热空穴的消散造成的．所以我们认为Ｉｏｆｒ不但可以作为热空穴注入的有力证据，而且可以作为热空穴研究的有效手段．     

MOSFET开态热载流子效应可靠性

综述了近年来ＭＯＳＦＥＴ的热载流子效应和可靠性的问题。总结了几种热载流子,并在此基础上详细讨论了热载流子注入（ＨＣＩ）引起的退化机制。对器件寿命预测模型进行了总结和讨论。为ＭＯＳＦＥＴ热载流子效应可靠性研究奠定了基础。     

热载流子简并效应研究

本文通过把能量输运模型扩展到Ｆｅｒｍｉ统计情形，用数值方法研究了简并效应对半导体器件的热载流子输运的影响．对窄基区ＢＪＴ的模拟表明，当注入浓度很高时，载流子简并效应对热载流子输运的影响是不可忽略的     

开态热载流子应力下的n-MOSFETs的氧化层厚度效应

在最大衬底电流条件下(Vg=Vd/2),研究了不同氧化层厚度的表面沟道n-MOSFETs在热载流子应力下的退化.结果表明, Hu的寿命预测模型的两个关键参数m与n氧化层厚度有着密切关系.此外,和有着线性关系,尽管不同的氧化层厚度会引起不同的模型参数,但是如果对于不同厚度的氧化层,采用不同的m与n,Hu的模型仍然成立.在这个结果的基础上,Hu的寿命预测模型能用于更薄的氧化层.     

开态热载流子应力下的n-MOSFETs的氧化层厚度效应

在最大衬底电流条件下(Vg=Vd/2),研究了不同氧化层厚度的表面沟道n-MOSFETs在热载流子应力下的退化.结果表明, Hu的寿命预测模型的两个关键参数m与n氧化层厚度有着密切关系.此外,和有着线性关系,尽管不同的氧化层厚度会引起不同的模型参数,但是如果对于不同厚度的氧化层,采用不同的m与n,Hu的模型仍然成立.在这个结果的基础上,Hu的寿命预测模型能用于更薄的氧化层.     

动态应力下MOS器件热载流子效应研究

研究了 MOS器件中的热载流子效应 ,在分析了静态应力下 MOSFET寿命模型的基础上 ,提出了动态应力条件下 MOSFET的寿命模型。此外 ,还研究了沟道热载流子的产生和注入与器件偏置条件的关系 ,讨论了热载流子效应对电路性能的影响。通过对这些失效因素的研究和通过一定的再设计手段 ,可以减少热载流子效应导致的器件退化     

深亚微米MOS器件的热载流子效应

对深亚微米器件中热载流子效应 (HCE)进行了研究 .还研究了沟道热载流子的产生和注入以及与器件工作在高栅压、中栅压和低栅压三种典型的偏置条件的关系 .在分析热载流子失效机理的基础上 ,讨论了热载流子效应对电路性能的影响 .提出影响晶体管热载流子效应的因素有 :晶体管的几何尺寸、开关频率、负载电容、输入速率及晶体管在电路中的位置 .通过对这些失效因素的研究并通过一定的再设计手段 ,可以减少热载流子效应导致的器件退化 .     

CMOS数字电路抗热载流子研究

介绍了热载流子效应与电路拓扑结构及器件参数之间的关系,并在此基础上提出了基本逻辑门的一些搞热载流子加固方法。通过可靠性模拟软件验证这些方法,为CMOS数字电路提高抗热载流子能力提供了参考。     

热载流子应力下n-MOSFET线性漏电流的退化

研究了不同沟道和栅氧化层厚度的n-M O S器件在衬底正偏压的VG=VD/2热载流子应力下,由于衬底正偏压的不同对器件线性漏电流退化的影响。实验发现衬底正偏压对沟长0.135μm,栅氧化层厚度2.5 nm器件的线性漏电流退化的影响比沟长0.25μm,栅氧化层厚度5 nm器件更强。分析结果表明,随着器件沟长继续缩短和栅氧化层减薄,由于衬底正偏置导致的阈值电压减小、增强的寄生NPN晶体管效应、沟道热电子与碰撞电离空穴复合所产生的高能光子以及热电子直接隧穿超薄栅氧化层产生的高能光子可能打断S i-S iO2界面的弱键产生界面陷阱,加速n-M O S器件线性漏电流的退化。     

深亚微米MOS器件的热载流子效应

对深亚微米器件中热载流子效应(HCE)进行了研究.还研究了沟道热载流子的产生和注入以及与器件工作在高栅压、中栅压和低栅压三种典型的偏置条件的关系.在分析热载流子失效机理的基础上,讨论了热载流子效应对电路性能的影响.提出影响晶体管热载流子效应的因素有:晶体管的几何尺寸、开关频率、负载电容、输入速率及晶体管在电路中的位置.通过对这些失效因素的研究并通过一定的再设计手段,可以减少热载流子效应导致的器件退化.     

脉冲应力增强的NMOSFET's热载流子效应研究

 本文研究了交流应力下的热载流子效应,主要讨论了脉冲应力条件下的热空穴热电子交替注入对NMOSFET's的退化产生的影响.在脉冲应力下,阈值电压和跨导的退化增强.NMOSFET's在热空穴注入后,热电子随后注入时,会有大的退化量,这可以用中性电子陷阱模型和脉冲应力条件下热载流子注入引起的栅氧化层退化来解释.本文还定量分析研究了NMOSFET's退化与脉冲延迟时间和脉冲频率的关系,并且给出了详细的解释.在脉冲应力条件下,器件的热载流子退化是由低栅压下注入的热空穴和高栅压下热电子共同作用的结果.     

漏雪崩应力热载流子注入引起的MOSFET退变特性研究

本对亚微米ＭＯＳＦＥＴ在漏雪崩恒流应力（ＤＡＳ）条件下热载流子注入引起的退变现象做了实验研究，实验结果表明：在一般的恒流应力条件下，栅氧化层中由空穴注入形成的空穴陷阱电荷对器件特起主要影响作用，恒流应力过程中，任何附加的电子注入都可使器件退变特性发生明显变化。实验结果还证实，漏雪崩应力期间形成的空穴陷阱电荷可明显降低器件栅氧化层的介质击穿特性。